CN103635235B - 耐火保护涂层及涂覆方法 - Google Patents

Abstract

耐火保护涂层包括多个堆叠的纤维层(1、2)以及放置在两层纤维层之间的一层耐火胶(4)。胶含有在温度上升期间可以释放水份的活性元素。耐火胶浸渍的一种蒸汽渗透基质(5)在至少一层耐火胶中平行于纤维层延伸。

Description

耐火保护涂层及涂覆方法

本发明涉及到保护装置防火的技术。

用检测器检测火情以便通过活性元素引起响应的主动保护技术与本发明尤其适合的被动保护技术之间存在差别。

耐火涂层用于实现被动保护技术。一种相应的涂层是专利EP0612540的主体。它由一层弹性涂层构成，弹性涂层包括一个纤维和/或纺织元素的复合体，例如，以矿物棉为基础，通过粘合聚集在一起。采用的胶为耐火胶，可承受高达1300℃的温度，并且包含含有化学结合水的于80℃下稳定的活性组分或添加剂。通常将铝矽酸盐用于此类胶中。

被动式涂层延迟意外火灾可触及的热侧与面对受保护装置的冷侧之间的热传播。延迟效果主要取决于温度上升时由胶释放的水分子。水通过蒸发作用吸收热量，结果随着时间过去，达到冷侧温度升高图中100℃的稳定水平。

当然，人们渴望通过增加包含在被动元素中的胶量来增加100℃稳定水平的持续时间。可通过几个方法实现这一点：

-增加胶的密度。于是，则有变得过厚的风险，而且在采用弹性涂层时，使用起来非常困难。由于胶层加厚，导致缩短干燥时间进一步加大难度。另外，矿物棉伸展时会遭到过于浓厚的胶的破坏；

-增加两层纤维层之间的胶量。在这种情况下，涂敷胶时，在干燥之前，胶易于流动。该解决方案无法保证耐火性的适当分布；

-增加矿物棉的层数以及各层之间的胶量。这样的缺点是明显增加了涂层占用的体积。

采用此类被动式涂层的一个重要领域是需要高水平安全性的工业设施的防火保护领域，当然这并非唯一领域。尤其是，被动式涂层通常用于保护核电站的电缆管道或者其他电力设备。由于安全需求，特别是此类电站的安全需求不断增加，所以需要提高耐火涂层的性能。

由于安全限制逐渐增强，电力系统，尤其是线缆冗余渐增。电缆线路中的冗余多达四级，而不是前几代电站中的两级。因此，更多数量的电缆管道必须得到保护，这意味着不能接受涂层占据过多空间的解决方案。当然，最好能够在提高这些涂层的性能的同时，使其更加紧凑。

本发明的一个目标是至少满足一些上述需求。

因此提出一种耐火涂层，包括：

-多个堆叠的纤维层；以及

-至少一层位于两个纤维层之间的耐火胶层，所述胶含有能够根据温度升高释放水份的活性元素；以及

-在至少一层耐火胶层中的蒸汽可渗透的支撑构件，其平行于纤维层延伸且由耐火胶浸渍。

蒸汽可渗透的支撑构件保持耐火胶，防止耐火胶在涂敷阶段流动。如果发生火灾，不会妨碍水蒸汽释放，无论纤维层密度如何，通过增加渗透到纤维层的渗透性提高了涂层的有效性。

这样可以增加纤维层的密度，具体可增加至140kg/m³以上。最佳密度值大体为150kg/m³。

高密度纤维层的厚度可减少到30毫米以下，过去普遍采用的厚度约为38毫米。如此设置有利地减少了耐火保护涂层占用的体积，但不以牺牲性能为代价。

蒸汽可渗透的支撑构件易于用胶浸渍，以此避免破坏纤维层。最好由非燃性材料(欧洲等级A1级)制成，可包括耐火纤维布，典型的是玻璃纤维布。

本发明的另一方面涉及到一种涂敷耐火保护涂层的方法，包括：

-将第一纤维层放到待保护的元件上，可用耐火胶粘合；

-在第一纤维层上涂敷一层耐火胶层，所述耐火胶层含有蒸汽可渗透的支撑构件，其平行于第一纤维层延伸并且由耐火胶浸渍；以及

-将至少一个第二纤维层放在耐火胶层上。

在一个有益的实施例中，将第一纤维层放在待保护元件上之前，将蒸汽可渗透的支撑构件胶合在第一纤维层上。然后，在将第一纤维层放到待保护的元件上时，由支撑构件促进其粘合。由此降低纤维层撕裂的风险，尤其是在纤维层必须相当明显地弯曲之处。

通过以下关于一个非限制性实施例的一个示例的描述并参考附图，本发明的其它特征和优点显而易见，在附图中，单独一个图片显示了根据本发明的实施例的耐火保护涂层的横截面。

在图中所示的示例性实施例中，耐火保护涂层包括以毡制矿物棉或其它适当的耐火纤维材料为基础的两个堆叠的纤维层1、2。众所周知，该纤维层1、2可能包含有助于减缓热传播的粒子。

纤维层1、2覆盖待防火的元件3，例如电缆管道或管线、配电箱或电气柜、控制机构、传动装置等等。

耐火胶包含在耐火涂层中，特别是其形式为放在两个纤维层1、2之间的一层4。常见的，在这种类型的涂层中，采用的胶含有温度升高时，比如80℃以上时释放水份的活性元素。通过在100℃蒸发，该水份降低热量从涂层外侧(热侧)朝内侧(冷侧)传播的速度。可以采用一种基于金属氧化物水合物的所谓的F活性胶。

蒸汽可渗透的二维支撑构件5位于耐火胶层4内。该支撑构件5的适当材料为玻璃纤维布，因为这种布相当便宜，同时又具备所需的性质，尤其是容耐火胶浸渍的容量大以及扩散涂层温度上升时所释放的水蒸气的能力高。它也是一种非燃性材料(欧洲等级A1级)，因此火灾发生时不会助燃。

耐火胶浸渍布5，并在在涂敷耐火胶期间，布5保持耐火胶，确保胶在整个涂层的分布令人满意。因此可以增加两个纤维层1、2之间的胶量，由此提高耐火涂层的性能。

蒸汽可渗透的支撑构件5易于防止耐火胶分布不规则，尤其是垂直处置的层4的区域。在涂敷涂层期间实现该功能，但是此后如果胶已凝固也可实现该功能，因为涂层可能遭到振动。

按照常规，耐火涂层可具有一个使其液密的外壳6。例如，该外壳6由例如含有防火弹性纤维的矿物纤维布制成。

例如，将耐火涂层涂敷到待保护的元件3上可按以下步骤进行。

首先，在地面或其他工作表面上将第一纤维层1展开，将F活性胶涂到其外表面上，随后是可由胶浸渍的玻璃纤维布5。

将F活性胶或其它适当的胶7涂在元件3上，然后将第一纤维层1放在它上面。

放置完第一纤维层1之后，在外表面上再次涂抹F活性胶，完成层4，然后，将第二纤维层2放在耐火胶层4上。如果有必要的话，可在纤维层周围放置绳子或绳索，保持集中。

最后，用一种适当的胶8将液密外壳6粘在第二纤维层2上。

如果必须提供两层以上的纤维层1、2，则依次放置，使得除最后一层之外的每一层的外表面都预先胶合有玻璃纤维布5。

也可以在将纤维层粘到待保护元件3上之后，再在纤维层1上放置玻璃纤维布5。但是，最好在安装之前将布5敷在纤维层1上，因为预先胶合布会降低纤维层1撕裂的风险。

受益于蒸汽可渗透的支撑构件5的存在，本发明的另一方面涉及到纤维层1、2密度的提高。该密度可超过140kg/m³。例如，该密度值可为160kg/m³，或者适当折中为150kg/m³左右。

通过如此提高矿物棉的密度，可以降低层1、2的厚度，同时保持相当的性能，由此限制涂层占用的体积。

尤其是，纤维层1、2的厚度可低于30毫米。该厚度值可为25毫米。如果采用密度为150kg/m³、厚度为25毫米的纤维层1、2就相当于采用密度为125kg/m³、厚度为38毫米的传统纤维层，可见，每层厚度降低了34.2％，同时耐火涂层中矿物棉的重量降低了21.1％。预期尺寸在重量上也是有益的，当然考虑到满足与地震相关的要求时也是令人满意的。

所述实施例或上述实施例是本发明的例证。如所附的权利要求中所述，可以不脱离本发明范围进行各种改动。

Claims (4)

1.一种涂敷耐火保护涂层的方法，包括：

-将第一纤维层(1)放到待保护的元件(3)上；

-然后，在所述第一纤维层上涂敷一层耐火胶以便形成耐火胶层，所述耐火胶层含有能够根据温度升高释放水份的活性元素，并且含有蒸汽可渗透的支撑构件(5)，所述蒸汽可渗透的支撑构件(5)平行于所述第一纤维层延伸并且由耐火胶浸渍；以及

-然后，将至少一个第二纤维层(2)放在所述耐火胶层上并且与所述耐火胶层接触。

2.根据权利要求1的方法，其中，在将所述第一纤维层放到所述待保护的元件(3)之前，将所述蒸汽可渗透的支撑构件(5)粘在所述第一纤维层(1)上。

3.根据权利要求1的方法，其中，所述蒸汽可渗透的支撑构件(5)含有玻璃纤维布。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一和第二纤维层(1、2)的密度都大于140kg/m³，且厚度都小于30毫米。